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第1章 计算机与计算思维1

1.1 基本概念1

1.1.1 计算机1

1.1.2 计算思维2

1.1.3 计算机与计算思维的关系4

1.1.4 计算思维对其他学科的影响4

1.2 计算机的发展6

1.2.1 计算机起源6

1.2.2 计算机发展阶段7

1.2.3 计算机分类9

1.2.4 未来计算机11

1.3 计算机应用领域12

1.4 计算机职业道德15

1.4.1 遵守计算机职业道德规范15

1.4.2 计算机知识产权保护16

1.4.3 网络隐私与自由17

1.4.4 计算机犯罪17

1.4.5 计算机病毒18

阅读知识 计算机相关人物和组织20

习题一23

第2章 信息技术25

2.1 基本概念25

2.1.1 信息25

2.1.2 信息技术27

2.2 信息技术的发展27

2.2.1 信息技术革命27

2.2.2 信息技术的特征与内容28

2.2.3 信息技术的应用29

2.3 数据在计算机中的表示30

2.3.1 计算机中的二进制30

2.3.2 不同进制之间的转换31

2.3.3 二进制数的编码与运算33

2.4 信息编码35

2.4.1 数值的表示范围和精度35

2.4.2 字符编码36

2.5 信息系统39

2.5.1 信息系统的开发方法39

2.5.2 信息系统的开发过程41

2.5.3 典型信息系统47

2.6 信息检索51

2.6.1 信息检索的概念51

2.6.2 数字图书馆52

阅读知识 信息素养54

习题二55

第3章 计算机硬件系统57

3.1 概述57

3.2 计算机硬件结构58

3.2.1 运算器59

3.2.2 控制器59

3.2.3 存储器64

3.2.4 输入设备65

3.2.5 输出设备65

3.3 计算机工作原理65

3.3.1 指令和程序65

3.3.2 计算机存储原理66

3.3.3 计算机控制原理67

3.3.4 计算机工作过程70

3.4 微机硬件组成70

3.4.1 存储系统71

3.4.2 主板74

3.4.3 总线77

3.4.4 常用输入设备79

3.4.5 常用输出设备85

阅读知识冯·诺依曼结构与哈佛结构88

习题三89

第4章 计算机软件系统92

4.1 概述92

4.1.1 软件的概念92

4.1.2 软件发展特点94

4.1.3 软件的分类94

4.2 操作系统95

4.2.1 操作系统的作用95

4.2.2 操作系统的功能95

4.2.3 操作系统的类型100

4.2.4 常用的操作系统103

4.2.5 操作系统蕴涵的计算思维105

4.3 软件工程107

4.3.1 基本概念107

4.3.2 软件开发原理109

4.3.3 软件开发方法110

阅读知识 软件测试111

习题四113

第5章 多媒体技术及应用115

5.1 概述115

5.1.1 多媒体技术基本概念115

5.1.2 多媒体技术特性117

5.1.3 多媒体信息处理关键技术118

5.1.4 多媒体计算机系统120

5.1.5 多媒体信息类型123

5.2 文本处理123

5.2.1 文本类型123

5.2.2 文本编辑与处理124

5.3 数字音频处理技术126

5.3.1 音频基本知识126

5.3.2 音频数字化与文件格式127

5.3.3 数字音频技术指标130

5.3.4 数字音频压缩编码131

5.3.5 声音编辑与合成133

5.3.6 音频处理软件135

5.4 数字图像处理技术136

5.4.1 基本概念136

5.4.2 图像处理技术138

5.4.3 图像处理软件144

5.4.4 数字图像的应用148

5.5 数字视频处理技术149

5.5.1 数字视频基础知识149

5.5.2 数字视频的编辑与播放151

5.5.3 数字视频压缩技术152

阅读知识 多媒体作品设计154

习题五157

第6章 网络技术及应用159

6.1 网络基础知识159

6.1.1 网络功能与服务159

6.1.2 网络发展阶段161

6.1.3 数字通信162

6.1.4 网络的组成164

6.1.5 网络的工作模式170

6.1.6 网络的类型171

6.2 局域网172

6.2.1 局域网的含义172

6.2.2 网络拓扑结构173

6.2.3 多路复用技术175

6.2.4 数据交换技术175

6.2.5 网络的主要性能指标177

6.2.6 常用的局域网177

6.3 城域网与广域网181

6.3.1 城域网181

6.3.2 广域网183

6.4 因特网184

6.4.1 因特网简介184

6.4.2 OSI/RM模型与网络分层185

6.4.3 TCP/IP协议185

6.4.4 Internet提供的服务191

6.4.5 接入Internet的方式194

6.4.6 Wi-Fi197

6.5 物联网198

6.5.1 物联网概述198

6.5.2 物联网原理与关键技术199

6.5.3 物联网的应用200

6.6 云计算201

6.6.1 云计算的概念201

6.6.2 云计算的技术背景与服务方式202

6.6.3 云计算的发展203

6.7 网络信息安全203

6.7.1 信息安全概述203

6.7.2 数据加密和数字签名204

6.7.3 身份鉴别与访问控制205

6.7.4 防火墙205

6.7.5 木马206

阅读知识 车联网的发展208

习题六209

第7章 数据库技术及应用211

7.1 概述211

7.1.1 数据库技术的产生和发展211

7.1.2 数据库系统的组成214

7.1.3 数据库系统结构215

7.2 数据模型217

7.2.1 数据模型的类型217

7.2.2 数据模型三要素220

7.3 关系模型221

7.3.1 关系模型的数据结构221

7.3.2 关系完整性约束222

7.3.3 关系操作223

7.4 数据库设计226

7.4.1 需求分析227

7.4.2 概念结构设计227

7.4.3 逻辑结构设计227

7.4.4 物理结构设计228

7.4.5 数据库实施228

7.4.6 运行与维护228

7.5 使用Access建立和维护数据库229

7.6 使用SQL查询数据库229

7.6.1 SQL概述229

7.6.2 SQL的数据操作231

阅读知识 大数据及其处理技术234

习题七236

第8章 程序设计基础239

8.1 概述239

8.1.1 什么是计算机程序239

8.1.2 程序设计的过程与步骤239

8.2 程序设计语言240

8.2.1 机器语言240

8.2.2 汇编语言240

8.2.3 高级语言241

8.3 常用的编程语言242

8.3.1 命令式程序设计语言242

8.3.2 函数式程序设计语言252

8.3.3 逻辑式程序设计语言254

8.3.4 Web编程语言254

阅读知识 算法与数据结构258

习题八260

参考文献262